雨水池在三级防控中的作用及溢油监控

郭赛(中国石油辽河石化公司， 辽宁 盘锦 124022)

雨水池在三级防控中的作用及溢油监控

郭赛(中国石油辽河石化公司， 辽宁 盘锦 124022)

通过建立雨水池溢油监控系统,可使其在中石油石油化工企业水污染应急三级防控中增强了企业应急防范能力，同时为企业充分利用雨水资源带来了可能。推广雨水池功能的充分开发、利用,既给石化企业自身带来巨大的经济效益，也由于强化了环境保护，大量节约水资源,带来良好的社会效益。

三级防控；雨水池；溢油监控

0 引言

石油化工企业历来是高污染、高危险行业。要确保安全生产，坚持走低污染、低排放、低能耗的低碳发展之路，就必须加强水污染三级防控体系建设。雨水池溢油在线监控实现了环境监测的数字化、自动化，提高了三级防控系统的自动控制水平和应急反应速度，为石化企业充分利用雨水资源创造了有力条件。

1 石油类污染对水质的危害

石油化工行业是我国的支柱产业部门之一，是化学工业中的基干工业，在国民经济的发展中有重要作用。石油化工行业同时是高污染的行业，在石油开采、储运、炼制和使用过程中，由于工艺和处理技术的限制，污水的不合理排放使大量有毒有害的石油有机污染物进入自然水体造成水环境污染。石油类污染不仅给企业、社会造成重大经济损失，同时对人类赖以生存的生态环境造成破坏。石油化工行业属于高危行业，石化原料、产品大多属易燃、易爆、有毒、有害品，这一行业特征决定了石油化工生产行业是特、重大事故的高发区。事故除可产生严重的安全危害后果外，通常还会引发环境污染的恶性事件。这类环境污染的恶性事件除造成爆炸、火灾、毒害外大多造成石油及石油产品泄露，对水环境严重污染。我国近年以来，由于石油化工行业事故多发造成石油及石油产品对水体严重污染的案例非常突出。

2 雨水池的功能和在三级防控中的作用

中国石油天然气集团公司石油化工企业水污染应急防控技术指南要求预防为主、防控结合，建立安全、及时、有效的污染综合防控体系原则。针对石油化工企业污染物来源及其特性，以实现达标排放和满足应急处置为原则，建立污染源头、过程处理和最终排放的“三级防控”机制。

在企业生产的实践中由于装置的老化、生产管理的一些漏洞以及生产装置的跑、冒、滴、漏，雨水对石油石化企业厂区地表、罐区、生产装置的冲刷作用致使雨水中经常遭受石油化工类污染物污染。为了确保达标排放，在非雨季，雨水系统雨水由污水泵输送去污水处理厂处理后再排放到自然水域。众所周知石化企业污水处理的成本很高，由于对环保的要求越来越严格，污水处理厂承受的压力很大，而那些生产工艺管理水平比较高的企业在生产正常时雨水中的含油污染物极低，符合国家规定的排放标准，应该允许排放到自然水域的。如果对于所有雨水都不加区别经污水处理厂处理后外排既增大了污水处理厂的压力和费用，又是对水资源的严重浪费。

在石化企业的雨水管网系统中都建有多个雨水池，传统的雨水池仅具有收集、缓冲、中转功能。从石化企业对自然水体三级防控的角度和现代化石化企业节能、减排的理念来看雨水池的很多功能都未开发利用。石化企业厂区的雨水不仅可能是污染水，更应该是企业很好利用的再回收资源。以辽河石化为例：汇水面积为204万平方米(㎡)；盘锦地区年平均降雨水量为651mm；厂区每年可收集的雨水量为：72万m³(根据雨水流量计算公式，雨水平均径流系数0.8，初期雨水弃流系数0.85，季节折减系数0.80，深入系数取0.2)；5个雨水池蓄水量为4000m³；现在每年雨水池排水至污水处理厂38万m³；污水处理单位成本6元/m³。如果每年少向污水处理厂排放38万m³雨水，就可节约运营成本228万元。三级防控完成后，清污实现分离，雨水就可以回收再利用。每年如果能回收利用50%-80%的雨水不仅可以减轻污水处理的压力，而且能实现水源再利用，雨水合格可以用于园林灌溉、道路维护。而这些目标的实现需要科学化管理和软硬件的同步提高相结合。

石化企业的雨水池在三级防控中起着重要作用，在正常状态下，罐区、装置区的雨水阀处于关闭状态，经检查收集的雨水确保没有发生污染泄漏时，才能打开排泄阀将雨水经雨水管网排入雨水池，排泄后要及时重新关闭。雨水池的雨水超过储备容量时经检测达标的条件时允许直接外排。

一级防控要求将污染物控制在生产车间、装置区、罐区围堰界区内；由于雨水阀处于关闭状态，污染水不能进入雨水管网，只能经污水管道进入污水系统。二级防控启动时，要求将事故污染水控制在事故缓冲池。此时必须严格监控雨水池入口，确保污染水不会进入雨水池。当发生重大严重事故时雨水管网受到事故污染或事故缓冲池容积不够时，雨水池就成为备用事故缓冲池，把事故控制在厂区范围内。这就是石化企业的水体环境污染事故应急预案中把好“三关”的原则。

雨水池在生产正常时应具备对石化厂区雨水收集、吸纳、储存、利用、排放的功能，在雨水系统中仅仅是一个小单元，而这个小单元要是得以充分利用和开发，也可以创收大效益，要实现对雨水池的系统化、科学化管理就需要一套切实可行的运营系统：HS-JXT2 雨水池溢油监控系统。

3 HS-JXT2 雨水池溢油监控系统

要想使石化企业的雨水管网、雨水池达到三级防控的要求，能根据实际情况既充分利用雨水资源又能在事故应急时发挥作用，就必须随时全面掌控雨水管网、雨水池的水质情况。因此必须在雨水管网、雨水池的关键节点对雨水水质进行在线监测。这包括罐区围堰内雨水排放口；生产装置区主要雨水排放口等易发生跑、冒、滴、漏的重要工艺位置的雨水排放口。为了充分发挥雨水池的调控作用和在事故应急时及时可靠地进行功能转换，首先必须对雨水池进口和排放口进行水质监测。

为了确保石化企业雨水外排不造成对自然环境水体污染，对于雨水池的排放口水质在线监测应更为严格。按中石油对外排口的要求必须在线监测：石油类、COD、氨氮三参数，并在外排泵出口应安装流量计。雨水池入口一般可只测石油类，用于判断进池雨水是否受污染。

由于石油石化企业厂区雨水(特别是雨季大雨、暴雨)对地表和生产装置的冲刷作用，雨水中含有大量的泥沙、垃圾及杂物。经过雨水池入口的除污处理，虽可以清除大部分水面表层的较大垃圾，但是仍有大量的固体颗粒物和悬浮物混在雨水中进入集水池，从而导致集水池内雨水的水质非常脏，水质浑浊，这给在线监测水中的石油类污染物带来了很大的干扰，使我们不能采用通常监测工业循环水、蒸汽冷凝水或经污水处理厂处理过的达标排放污水的方法来对雨水进行监测。该系统旨在利用自主研发的专用技术，先进的监测系统设计，能够很好的解决雨水池溢油在线监控问题。

HS-JXT2监控系统是综合考虑三级防控的要求及中国石油天然气股份有限公司辽河石化分公司现场工况进行设计，采用独特的采水单元、预处理单元，先进的专用分析仪器、数据处理单元及系统控制单元。系统充分考虑到雨水池水质脏、水位变化大等特点保障监测的准确及控制的可靠。

HS-JXT2系统通过在线监测仪器监测雨水池进口和排放口水中含油量的数据，经数据采集、数据处理后控制排放口能否正常排放和进水口能否开通。监测数据经处理生成数据文件、报表，可通过网络接口实现数据上传。厂三级防控指挥中心根据上传数据可对全厂雨水管网、池的情况了如指掌，正常时能做到充分利用厂内水资源，在发生事故应急时可以做到从容调度指挥。

3.1 采样和监测单元

根据三级防控的总体要求和现场实际情况将雨水池排放口的采样点选在泵管口上方300mm处，保证准确监测到外排雨水的含油量。雨水池进口的采样点应选在池水入口闸阀前20-30m处，以保证发现入口雨水有污染物时能及时关闭池水入口闸阀。采样口安装有阻拦网和不锈钢板过滤网，可滤除水中大的杂质，防止采样泵进水口堵塞。

为了保证站房的进口压力和流速流量达到分析仪器的要求，要使用优质防爆水泵；采用双泵/双管路采水，一采一备，满足实时不间断监测的要求；并且当一路出现故障时，能够自动切换到另一路进行工作，保证整个系统的正常运行。采水单元可采用连续或间歇方式工作，采水泵具有停电后来电再启动的自动恢复功能。

水样的预处理可保证分析系统的连续长时间可靠运行。针对雨水池悬浮物、颗粒物较多的情况，采用初级过滤和中级过滤相结合的多重过滤模式。所有的预处理设备均应具备自动反清洗功能，预处理单元的自动运行及定时反清洗由控制系统控制。

在线水中油监测仪是雨水池溢油在线监测系统的核心，仪器选用HS-24AE水中油在线监测仪，该产品是专为监测水质较差的雨水油含量而量身定制，采用紫外荧光测量原理。雨水池的水质浑浊，固体颗粒物、悬浮物的含量极高，通常达到：500 mg/L，最高可达1500 mg/L，浊度可达3000NTU。由于光折射、散射法是通过测量油滴来测量石油类污染物，因此很难准确区分固体颗粒物、悬浮物和石油类污染物。而紫外荧光法则是对石油类污染物产生的分子荧光进行监测，对水质恶劣的工况适应性更强。

3.2 控制单元

控制单元主要由PLC和TPC嵌入式增强型智能触摸屏(嵌入式一体化工控机)组成。为保证能在石化企业危险环境下安全工作，泵房小屋的采样泵、电动球阀、开关等电器部件均采用防爆型。所有的非防爆型仪表、电器部件均放置在正压防爆机箱内。正压防爆机箱内充满安全气体(仪表风)，并保持高于大气压的微正压，保证整个系统在危险气体环境下安全、可靠工作。

4 结语

通过上述分析和对石化企业现状调研认为：石化企业在落实中国石油天然气集团公司石油化工企业水污染应急防控技术指南时要重视企业雨水管网、雨水池污染的监控，为增强石油化工企业水污染应急防控能力、做好节约能源和减少环境有害物排放工作，石化企业应该充分开发、利用雨水管网和雨水池的功能。

[1]赵文芳.石化企业水体污染风险辨识与防范环境污染与防范(8)[P].2008.8.

[2]集团公司质量安全环保部.中国石油天然气集团公司石油化工企业水污染应急防控技术指南(试行)[P].

郭赛(1990- )，女，助理工程师，毕业于辽宁石油化工大学，现从事动力运行部宣传及计量管理工作。